主要設(shè)備選擇課件

主要設(shè)備的選擇-

4.4

主要設(shè)備的選擇主要內(nèi)容：確定車間主要設(shè)備的型式，結(jié)構(gòu)，規(guī)格，數(shù)量，能力。對(duì)主要設(shè)備應(yīng)在預(yù)選基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算、以及強(qiáng)度校核。對(duì)輔助設(shè)備一般不進(jìn)行強(qiáng)度校核，在主要設(shè)備確定后再確定與之配套的輔助設(shè)備。

4.4

主要設(shè)備的選擇選擇原則：

(1)滿足產(chǎn)品方案的要求(產(chǎn)品品種，規(guī)格，產(chǎn)量，質(zhì)量)，保證獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。

(2)滿足生產(chǎn)方案，工藝流程的要求。

(3)注意設(shè)備的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上合理性。

(4)考慮設(shè)備間合理配置與平衡。

(主要設(shè)備之間，主要設(shè)備與輔助設(shè)備之間的合理配置與平衡）主要設(shè)備包括熔煉設(shè)備，軋制設(shè)備和擠壓設(shè)備。

4.4.1熔鑄設(shè)備選擇熔鑄設(shè)備——熔煉和鑄錠設(shè)備鑄錠質(zhì)量應(yīng)符合一定要求。1.熔煉爐：鋁合金——火焰反射爐，豎爐，電阻爐，感應(yīng)爐。銅合金——火焰反射爐，感應(yīng)爐(工頻感應(yīng)爐應(yīng)用最廣)

4.4.1熔鑄設(shè)備選擇

反射爐——熔煉速度快，成本低，投資少，生產(chǎn)能力大；但金屬消耗大，熱效率低，污染大，錠坯質(zhì)量比電爐差。

豎爐——熔煉速度快，熱效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，占地小，投資少成本低，生產(chǎn)效率高；但金屬消耗大，污染較大，錠坯質(zhì)量比電爐差。

特點(diǎn)

感應(yīng)爐——升溫快，熱效率高，金屬消耗少，爐溫易控，污染小，操作環(huán)境好，錠坯質(zhì)量高；但投資大，熔體易過熱造成晶粒粗大，不宜小批量多品種生產(chǎn)。

電阻爐——溫度易控，錠坯質(zhì)量高，操作環(huán)境好；但熔池深度有限、容量小，熔化速度慢，生產(chǎn)率低，單位電耗比感應(yīng)爐高32～35%。4.4.1熔鑄設(shè)備選擇4.4.1熔鑄設(shè)備選擇

2.鑄造半連續(xù)鑄造——產(chǎn)量小有：鋼絲繩式半連續(xù)鑄造機(jī)、絲桿式半連續(xù)鑄造機(jī)、液壓式半連續(xù)鑄造機(jī)等。連鑄鑄造——產(chǎn)量大有：臥式連續(xù)鑄造機(jī)、立式連續(xù)鑄造機(jī)等。

靜置保溫爐

四流鑄錠機(jī)

直接水冷半連續(xù)鑄錠法連續(xù)鑄造機(jī)4.4.2軋機(jī)

4.4.2.1

軋機(jī)的種類——以軋輥的數(shù)目、放置、大小來區(qū)分：

行星軋機(jī)二輥軋機(jī)三輥軋機(jī)三輥勞特式軋機(jī)四輥軋機(jī)八輥軋機(jī)十二輥軋機(jī)十四輥軋機(jī)二十輥軋機(jī)十六輥軋機(jī)立輥軋機(jī)二輥萬能軋機(jī)四輥萬能軋機(jī)穿孔機(jī)三輥軋管機(jī)鋼球軋機(jī)4.4.2.1軋機(jī)的種類二輥軋機(jī)：分不可逆式與可逆式兩種；三輥軋機(jī)：分等徑和勞特式之分；四輥軋機(jī)及多機(jī)架連軋機(jī)；多輥軋機(jī)：適用于冷軋薄帶材及極薄帶材；萬能軋機(jī)：適用于熱軋其它軋機(jī)；

寶鋼初軋機(jī)雙機(jī)架串列布置大揚(yáng)程二輥可逆式上輥?zhàn)畲箝_度1900mm

上輥工作開度1700mm最大軋制力3000噸軋輥尺寸Ф1350-1150×3100mm主電機(jī)功率2×5000KW/臺(tái)寶鋼初軋機(jī)6VH連軋機(jī)6VH連軋機(jī)機(jī)架立-平交替布置每臺(tái)軋機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)設(shè)有快速換輥裝置最大軋制速度：2.23m/s孔型系統(tǒng)：菱-方/園-橢圓-園

寶鋼高速線材軋機(jī)中軋機(jī)預(yù)精軋機(jī)飛剪機(jī)精軋機(jī)吐絲機(jī)減定徑機(jī)軋制過程示意圖A：HGC液壓缸B：WRB工作輥彎輥塊傳動(dòng)側(cè)工作側(cè)軋制方向牌坊馬鋼CSP軋機(jī)活套工作圖馬鋼CSP軋機(jī)工作輥F1-F2Φ950/820×2000mm高鉻鑄鋼

F3-F4Φ750/660×2000mm高鉻鑄鐵

F5-F7Φ620/540×2000mm合金灰鑄鐵“無限冷硬”型復(fù)合澆注（ICDP）支撐輥

F1-F7Φ1500/1370×1800mm鍛鋼

CVC系統(tǒng)的原理利用反向抽動(dòng)一對(duì)具有S形特殊輥型的軋輥來控制輥縫形狀，實(shí)現(xiàn)軋輥凸度連續(xù)變化，控制板型。工作輥竄輥/彎輥工作原理馬鋼H型鋼開坯軋機(jī)二輥可逆式輥身直徑950～1300mm輥長(zhǎng)2800mm20輥軋機(jī)(森吉米爾軋機(jī))輥徑進(jìn)一步減小廣泛用于軋制難變形材

4.2.2.1

軋機(jī)的基本構(gòu)造驅(qū)動(dòng)部分：主電機(jī)、主軸、齒輪座、接軸等工作部分：機(jī)架、支撐輥、工作輥、壓下裝置等主電機(jī)齒輪座減速器連接軸支撐輥工作輥機(jī)架壓下裝置主傳動(dòng)布置圖1-牌坊2-軋輥3-瓦座4-軸瓦5-上橫梁6-壓下螺絲7-壓下螺母8-齒盤9-調(diào)整桿10-套11-安全臼12-導(dǎo)位橫梁13-地腳軌

牌坊與軋輥軋機(jī)布置形式按照工作機(jī)架排列的方式，軋機(jī)布置分為兩大類：?jiǎn)螜C(jī)架布置多機(jī)架布置——橫列式、順列式、棋盤、半連續(xù)、

連續(xù)式軋機(jī)布置形式(工作機(jī)架排列的方式)橫列式順列式棋盤式半連續(xù)式連續(xù)式典型軋機(jī)的類型軋機(jī)的標(biāo)稱參數(shù)：開坯機(jī)——軋輥的名義直徑（人字齒輪中心距）型材軋機(jī)——軋輥的名義直徑（人字齒輪中心距）線材軋機(jī)——軋輥的名義直徑（人字齒輪中心距）板帶材軋機(jī)——軋輥的輥身長(zhǎng)度鋼管軋機(jī)——所軋鋼管的最大外徑4.4.2.2軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定

軋機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有：軋輥尺寸，最大允許軋制力，軋制速度，主電機(jī)額定功率與額定轉(zhuǎn)速，坯料與成品尺寸，年產(chǎn)量以及軋機(jī)牌坊主柱面積，軋機(jī)牌坊窗口尺寸，設(shè)備重量，外型尺寸，軋輥材質(zhì)等等。1.軋輥參數(shù)的確定（1）軋輥直徑D

考慮：軋輥抗彎強(qiáng)度及其允許繞度（工藝要求）；考慮：咬入條件，最小可軋厚度hmin——

有張力軋制時(shí)

Dmax＝(1500~2000)hmin

無張力軋制時(shí)

Dmax≤1000hmin

更正：教材P67表下第9行（主要是熱軋機(jī)）應(yīng)為冷軋機(jī)。1.軋輥參數(shù)的確定對(duì)型鋼軋機(jī)，可由下式確定：D=K1Hmax式中：Hmax——所軋最大坯料厚度，K1——軋機(jī)型式系數(shù)軋機(jī)型式系數(shù)——K1

軋輥的工作直徑

—最大咬入角

1.軋輥參數(shù)的確定對(duì)板帶軋機(jī)，亦可先求出輥身長(zhǎng)度，參考同類廠家的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)按L/D的比值范圍確定。

L/D的比值范圍初軋機(jī)：L/D＝2.3~3.0二輥中厚板軋機(jī)：L/D＝1.85~3.50型材軋機(jī)：L/D＝2.3~3.0二輥中薄板軋機(jī)：L/D＝1.5~2.2穿孔機(jī)：L/D＝0.55~0.7四輥軋機(jī)工作輥：L/D＝2.5~4.0自動(dòng)軋管機(jī)：L/D＝1.45~1.55四輥軋機(jī)支撐輥：L/D＝1.8~2.70均整機(jī)：L/D＝0.55~0.71.軋輥參數(shù)的確定1)按工藝要求（強(qiáng)度條件）確定最大允許軋制力Pyx后，應(yīng)使軋輥輥身直徑D，輥頸直徑d及輥頭直徑d1均滿足Pyx的要求，并以最薄弱的部分作為基本尺寸求出其余各直徑之間相關(guān)尺寸。

注意1.軋輥參數(shù)的確定軋輥結(jié)構(gòu)與軸頭形式1.軋輥參數(shù)的確定2)按其他方法求的D及相應(yīng)的d和d1尺寸后，應(yīng)按結(jié)構(gòu)參數(shù)和所選材質(zhì)計(jì)算出Pyx，取其最小值。3)對(duì)四輥軋機(jī)，通常以支撐輥和傳動(dòng)輥之輥徑強(qiáng)度來確定d，D。4)按上述方法確定的D應(yīng)為Dmin，應(yīng)考慮不同類型軋機(jī)的重車率確定軋輥的Dmax。

注意1.軋輥參數(shù)的確定（2）輥身長(zhǎng)度L板帶軋機(jī)按軋件最大寬度Bmax確定L=Bmax+aBmax<400mm,a=50~100mmBmax=400~1200mm,a=200~400mmBmax>1200mm,a=200~400mm1.軋輥參數(shù)的確定（2）輥身長(zhǎng)度L

型鋼軋機(jī)按相應(yīng)軋機(jī)的L/d值并考慮孔型數(shù)及其寬度，由D，L值按《軋鋼機(jī)械》可求得工作輥和支撐輥的輥身，輥頸，輥頭的相應(yīng)尺寸。1.軋輥參數(shù)的確定注意：1）對(duì)于帶液壓彎輥裝置的四輥軋機(jī)，為消除工作輥與支撐輥間的有害接觸，支撐輥之輥身長(zhǎng)度應(yīng)比工作輥略小。2）對(duì)于CVC等工作輥橫移類軋機(jī)，工作輥輥身長(zhǎng)應(yīng)增加兩倍之橫移量。3）型材軋機(jī)輥身長(zhǎng)應(yīng)考慮孔型數(shù)及其寬度。不同軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表5-7～5-17，表5-9～5-21。

2.

主電機(jī)主要參數(shù)的選擇

主要是主電機(jī)型式，功率，轉(zhuǎn)速的選擇（1）型式選擇：交流直流（2）傳動(dòng)方式：?jiǎn)为?dú)傳動(dòng)——方便，動(dòng)態(tài)速降大集體傳動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)速降影響小——高線精軋機(jī)分組傳動(dòng)（3）NH和nH選擇：參考同類車間預(yù)選——進(jìn)行校核按Myx預(yù)選按Mjum預(yù)選2.

主電機(jī)主要參數(shù)的選擇N=1.03MnH/ηkWη——傳動(dòng)效率η=Mz/Mc=0.5～0.95注意：1）N應(yīng)與M、nH相對(duì)應(yīng)，是單獨(dú)傳動(dòng)，集體傳動(dòng)？是否是一個(gè)電機(jī)傳動(dòng)一個(gè)軋輥？2）算出N后由電機(jī)目錄查出相應(yīng)型號(hào)的NH≥N。3）單機(jī)架需同時(shí)進(jìn)行過載和發(fā)熱校核，連軋只校核發(fā)熱。4）當(dāng)軋制速度n≥nH時(shí)，應(yīng)計(jì)算修正力矩。3.機(jī)架數(shù)量的確定

參照年產(chǎn)量相近的同類廠家——常用連軋機(jī)：㏑μΣ/㏑μp

μΣ,μp-——總延伸系數(shù)，平均延伸系數(shù)單機(jī)架：N=Tz/TTz——總延續(xù)時(shí)間

T——按產(chǎn)量確定的軋制節(jié)奏時(shí)間4.機(jī)架型式——閉口式立柱面積F=ad3

鑄鐵輥a=0.6-0.8鋼輥a=0.8-1.0合金鋼輥a=1.0-1.2d——輥頸直徑，或支撐輥輥頸直徑4.4.3擠壓機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分：立式——對(duì)中性好，易裝料，工作周期短，占地小，需要高廠房，深地坑。臥式——操作，維護(hù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化容易，制品規(guī)格不受限制，但占地大；擠壓管材易產(chǎn)生偏心。一般用于大中噸位的擠壓機(jī)。4.4.3擠壓機(jī)從傳動(dòng)方式：機(jī)械——噸位較小很少用；液壓——油壓——易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，占地少。

水壓——高速，高壓，大噸位，大